Question

Яблоко массой 180 г свободно падает с ветки яблони на высоте 1,8 м на землю. Какой будет кинетическая энергия яблока перед ударом о землю? Чему равна его скорость перед ударом? (Принять g=9.8Н/кг ). Ответ (округли до десятых): υ≈ _ м/с E/к≈ _ Дж

Answer 1

Ответ:

Еп=Ек

$mgh=\frac{mV^{2} }{2} \\gh=\frac{V^{2} }{2} \\V=\sqrt{2gh}$

V=5,9 м/с

$E_{k}=\frac{mV^{2} }{2} \\E_{k}=\frac{0,18*34,81}{2} =3,1$

Ответ: V=5,9 м/с; Eк=3,1 Дж

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать принцип сохранения механической энергии.

Первоначально, у яблока на ветке есть только потенциальная энергия, так как оно покоится. Потенциальная энергия связана с высотой и массой объекта следующим образом:

Eп = m * g * h,

где Eп - потенциальная энергия (Дж), m - масса яблока (кг), g - ускорение свободного падения (9.8 Н/кг), h - высота (м).

Подставляя известные значения, получаем:

Eп = 0.18 кг * 9.8 Н/кг * 1.8 м = 3.1852 Дж.

Затем, перед ударом о землю, всю потенциальную энергию превращается в кинетическую энергию. Кинетическая энергия связана с массой и скоростью объекта следующим образом:

Eк = (1/2) * m * υ^2,

где Eк - кинетическая энергия (Дж), m - масса яблока (кг), υ - скорость (м/с).

Мы можем выразить скорость υ через кинетическую энергию:

υ = sqrt((2 * Eк) / m).

Подставляя значения, получаем:

υ = sqrt((2 * 3.1852 Дж) / 0.18 кг) ≈ 4.20 м/с.

Таким образом, скорость яблока перед ударом о землю составляет около 4.2 м/с, а его кинетическая энергия при этой скорости равна около 3.2 Дж.